摘要：城市地铁车站常分布于市中心交通主干道，周边建筑物密集，交通流量大，施工场地条件比较狭窄。各大城市在繁华地段创造良好城市形象，不影响市民正常出行日渐重视。盖挖逆作法结构稳定性好，周边环境影响小，占用路面交通时间短，一次恢复地下管线及地面交通的优势尤为凸显。本文结合天津地铁5、6号线宾馆西路站工程案例，总结盖挖逆作车站施工关键技术，为今后类似工程施工组织设计提供借鉴依据。
关键词：城市地铁 城市形象 盖挖逆作法 施工关键技术
1工程概况
1.1工程平面位置
天津地铁5、6宾水道与宾馆西路交口，车站主体基坑东南侧40 m 为天津市政府办公楼，西北侧42m为号线宾馆西路站位于天津宾馆；宾水道、宾馆西路为周边居民及政府办公人员出行主要通道，政治环境敏感。工程平面位置详见图1。
图1 宾馆西路站平面位置
1.2工程结构形式
宾馆西路站为地下3层3跨岛式换乘站车站，主体结构长 276 m，标准段基坑宽 23.3 m、 深26.12 m。车站围护结构采用地下连续墙形式，采用扩底灌注桩内插钢管柱作为永临结合支撑体系；主体结构采用盖挖逆作法施工。
2施工难点
1）扩底灌注桩内插钢管柱作为永临结合支撑柱，桩基混凝土浇筑完成后，钢管柱准确安装、就位是施工难点；
2）科学布置预留洞口是实现土方盖挖的关键；合理组织预留洞口出土、下料的功能转化是土方开挖与结构施工得以流水作业的筹划难点；
3）逆作结构板、侧墙模板支架体系的合理选择是盖挖逆作法工艺选择的难点。
3永、临结合支撑柱施工
本逆作车站采用扩底灌注桩内插钢管柱施工工艺，桩基混凝土浇筑完成后，须将底端封闭的钢管柱插入已浇桩基桩头3m，以满足整体受力需求。钢管柱顺利插入桩头，插入桩头平面位置、垂直度是施工过程中关键控制点。
1）钢管柱插入桩基措施：规避庄头混凝土初凝后钢管柱无法插入风险，综合考虑该工艺钢管柱常规插入施工时间（约15 h），机械故障等因素，扩底灌注桩混凝土采用36 h超缓凝混凝土。
2）钢管柱平面位置及垂直度控制：桩基混凝土浇筑完成后进行柱心放样，采用HPE液压垂直插入机精准对中后，将钢管柱抱箍、垂直插入，有效保证平面位置及垂直度，待混凝土达到一定强度后移除HPE垂直插入机。
图2 宾馆西路站结构形式
4土方施工
4.1预留洞口的布置
1)预留洞口的平面尺寸
综合考虑预留洞口在土方开挖及结构回筑阶段的适用性，结合挖机整机尺寸及采购钢筋长度，保证结构安全性，设置取土孔尺寸为5m×9m。
2)预留洞口的平面设置
预留洞口的平面布置综合考虑土方水平运输，结构施工段划分，地面洞口边机械作业，机械停放、行走路线，布置间距以30~50米，详见图3。
3)预留洞口的立面设置
便于土方、材料的垂直运输，预留洞口在各层的投影位置保持一致。同时，应充分结合可满足施工尺寸需求的站内电扶梯孔、楼梯孔等预留孔洞布置，减少后期封孔工作。
图3 施工段划分与预留洞口平面布置
4.2土方开挖
盖挖逆作车站土方开挖阶段施工组织的难点是预留洞口的科学利用，转化预留洞口取土、下料的使用功能，实现土方开挖与结构施工的流水作业。转换标准：先用预留洞口作为出土口，待先挖预留洞口位置对应完成，后挖预留洞口间形成通道，先挖预留洞口即从出土口转变为下料口，开始下放结构施工队进行作业，以此类推。现举例说明施工期间预留洞口功能转换方法：
图3 预留洞口纵剖面示意
第一阶段：A处挖机负责第一段土方外运，B处挖机负责挖掘A-B间通道，此时A、B洞口同时作为出土口使用。
图4 预留洞口功能转换第一阶段
第二阶段：A-B之间通道贯通，第一段土方挖至板底标高，开始垫层、结构施工，1台挖机通过通道A→B退挖，2台挖机分别从B、C对向挖掘通道。此时A作为下料口，B、C作为出土口。
图5 预留洞口功能转换第二阶段
第三阶段：A处结构持续施工，B-C之间通道贯通，挖机从B→C退挖，此时A、B同时作为下料口，C、D为出土口。
图6 预留洞口功能转换第三阶
5结构施工
5.1模板工程
5.1.1地模施工
逆作法结构板常采用矮支架、地模两种方式作为模板支撑体系。
矮支架法需在板底超挖约2m，而后进行垫层浇筑、架体搭设；同时，超挖土方导致基坑开挖风险增高，需增设钢支撑，工艺复杂，安全系数低。
结合本站各层板底主要位于粉质黏土层，土质稳定性、地基承载力较好的特点，选择地模作为结构板模板支撑体系。施工方法如下：
土方挖至板底标高以上200mm后，人工整平，并用蛙式打夯机夯实原状土。在夯实后的原状土层上浇注一层厚100mm的C20混凝土垫层，垫层浇筑时采用100mm×100mm木方将垫层分割为2m×2m的小块，避免后期垫层拆除时整体掉落。垫层具有一定强度后，在混凝土垫层上铺设木板作为底模，底模标高为板底控制标高。通过木工钉将木模与垫层混凝土进行连接，以改善后期混凝土脱模。
5.1.2侧模施工
侧墙模板支架体系的合理选择对整个工艺优质施工至关重要，选型期间着重关注实体施工质量、作业面适应性施工对，以满足盖下土方、侧墙平行作业的需求。 通过比选（详见表1），最终确定侧墙选用木模+组合三角后靠体系（详见图7），实现逆作侧墙平行下层土方开挖作业，节约整体工期。施工方法较为简易，本文不再详细阐述。
表1 侧模比选
图7 木模+三角后靠支架体系
5.2钢筋工程
本工程采用钢管柱作为中间支撑柱，梁柱节点钢筋处理为主要难点，纵梁钢筋在此处向两侧绕开中间支撑柱，在支撑柱周围设置暗梁，钢筋锚入暗梁，增加结构整体性并达到抗剪要求。其余钢筋工程与明挖基坑无较大差异，本文不再详细阐述。
5.3混凝土工程
5.3.1板面混凝土浇筑
结合施工段划分与取土孔布置，各层板均满足象泵浇筑，仅负三层局部施工段浇筑过程中进行一至两次泵车移位。
5.3.2侧墙混凝土浇筑
混凝土浇筑仍然采用象泵浇筑。结合结构自身特点，浇注孔设置分为负一层、负三层侧墙模板设置喇叭口，负二层侧墙通过负一层板预留浇捣孔两种方式。
1）负一、负三层侧墙在墙体模板支设时，施工缝下300mm处设置斜向模板，形成喇叭口，喇叭上口高于施工缝上口200mm；侧墙混凝土浇筑到喇叭上口，使得混凝土形成一条假牛腿状，待混凝土初凝后及时凿平、等强度砂浆抹面补齐。
2）负一层侧墙为800mm厚，负二层侧墙为1000mm厚，有200mm的厚度差，具备预留浇捣孔直接浇注负二层侧墙的空间。因此，在负一层板施工时以1.5m为间距埋设直径150mmPVC管，作为逆作负二层侧墙的浇捣孔。
6 结语
天津5、6号线宾馆西路站工程案例表明，因地制宜选择施工工艺，科学辨识、严格控制关键工序，盖挖逆作车站也可优质施工。
在城市中心城区复杂的周边环境背景下，盖挖逆作法对周边环境及路面交通影响非常小，有着突出的自身优势。盖挖逆作法的实际运用将在未来城市地铁建设中占有不可或缺的一席之地。
参考文献：
[1] GB50204-2015混凝土结构工程施工质量验收规范[S]。
论文作者:徐晋
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/2
标签：洞口论文; 土方论文; 混凝土论文; 结构论文; 钢管论文; 西路论文; 工程论文; 《基层建设》2019年第15期论文;